光纤入侵混合信号分离方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光纤入侵混合信号分离方法及装置，可用于光纤监测预警技术领域，其中方法包括：获得光纤入侵混合信号；根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量；根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵；根据所述正交补投影矩阵，对所述超对称张量进行修正；利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型，进行光纤入侵混合信号分离。本发明专利技术可以进行光纤入侵混合信号分离，提高多种入侵行为同时发生时的识别性能。提高多种入侵行为同时发生时的识别性能。提高多种入侵行为同时发生时的识别性能。

【技术实现步骤摘要】
光纤入侵混合信号分离方法及装置


[0001]本专利技术涉及光纤监测预警
，尤其涉及光纤入侵混合信号分离方法及装置。

技术介绍

[0002]光纤预警系统(Optical Fiber Pre
‑
warning System,OFPS)将光缆与被监测对象平行铺设，然后采集由外部振动引起的后向散射光，最终转换为入侵信号。入侵信号一般是各种类型的特征信号混合而成，其频谱也是混合频谱。特征信号是指由单一入侵行为形成的纯信号。现有的光纤预警系统已经能够检测和识别各种特征信号，然而，当多种入侵行为同时发生时，OFPS中缺少混合信号的分离能力，识别性能会严重下降。
[0003]因此，亟需一种可以克服上述问题的光纤入侵混合信号分离方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种光纤入侵混合信号分离方法，用以进行光纤入侵混合信号分离，提高多种入侵行为同时发生时的识别性能，该方法包括：
[0005]获得光纤入侵混合信号；
[0006]根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量；
[0007]根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵；
[0008]根据所述正交补投影矩阵，对所述超对称张量进行修正；
[0009]利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型，进行光纤入侵混合信号分离。
[0010]本专利技术实施例提供一种光纤入侵混合信号分离装置，用以进行光纤入侵混合信号分离，提高多种入侵行为同时发生时的识别性能，该装置包括：
[0011]混合信号获得模块，用于获得光纤入侵混合信号；
[0012]特征向量确定模块，用于根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量；
[0013]投影矩阵确定模块，用于根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵；
[0014]超对称张量修正模块，用于根据所述正交补投影矩阵，对所述超对称张量进行修正；
[0015]混合信号分离模块，用于利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型，进行光纤入侵混合信号分离。
[0016]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述光纤入侵混合信号分离方法。
[0017]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述光纤入侵混合信号分离方法的计算机程序。
[0018]本专利技术实施例通过获得光纤入侵混合信号；根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量；根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵；根据所述正交补投影矩阵，对所述超对称张量进行修正；利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型，进行光纤入侵混合信号分离。本专利技术实施例考虑到光纤入侵混合信号的超对称张量的非正交性，利用初始特征向量的正交补投影矩阵对超对称张量进行修正，利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型进行光纤入侵混合信号分离可以更接近于实际的特征向量，从而有效提高多种入侵行为同时发生时的识别性能。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0020]图1为本专利技术实施例中光纤入侵混合信号分离方法示意图；
[0021]图2～图4为本专利技术具体实施例中光纤入侵混合信号分离方法示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例中光纤入侵混合信号分离装置结构图；
[0023]图6是本专利技术实施例的计算机设备结构示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0025]为了进行光纤入侵混合信号分离，简化操作，本专利技术实施例提供一种光纤入侵混合信号分离方法，如图1所示，该方法可以包括：
[0026]步骤101、获得光纤入侵混合信号；
[0027]步骤102、根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量；
[0028]步骤103、根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵；
[0029]步骤104、根据所述正交补投影矩阵，对所述超对称张量进行修正；
[0030]步骤105、利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型，进行光纤入侵混合信号分离。
[0031]由图1所示可以得知，本专利技术实施例通过获得光纤入侵混合信号；根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量；根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵；根据所述正交补投影矩阵，对所述超对称张量进行修正；利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型，进行光纤入侵混合信号分离。本专利技术实施例考虑到光纤入侵混合信号的超对称张量的非正交性，利用初始特征向量的正交补投影矩阵对超对称张量进行修正，利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型进行光纤入侵混合信号分离可以更接近于实际的特征向量，从而有效提高多种入侵行为同时发生时的识别性能。
[0032]实施例中，获得光纤入侵混合信号。
[0033]实施例中，根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量。
[0034]在本实施例中，根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量，包括：
[0035]对所述光纤入侵混合信号进行外积运算，得到超对称张量；
[0036]对所述超对称张量进行特征提取，得到对应的初始特征向量。
[0037]在本实施例中，按如下公式对光纤入侵混合信号进行外积运算：
[0038][0039]其中，r
i
为光纤入侵混合信号，N为光纤入侵混合信号的样本个数，为计算两个信号的外积。
[0040]在本实施例中，按如下公式对超对称张量进行特征提取：
[0041][0042]其中,||u||2为初始特征向量u的2范数。
[0043]具体实施时，假设光纤入侵混合信号为r
i
，首先通过光纤入侵混合信号的外积运算得到超对称张量S，再对超对称张量进行特征提取可以得到初始特征向量u。
[0044]实施例中，根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵。
[0045]在本实施例中，根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵，包括：
[0046]对所述初始特征向量进行克罗内克积运算，得到新的特征向量；
[0047]根据新的特征向量，确定正交补投影矩阵。
[0048]在本实施例中，按如下公式对初始特征向量进行克罗内克积运算：
[0049][0050]其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤入侵混合信号分离方法，其特征在于，包括：获得光纤入侵混合信号；根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量；根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵；根据所述正交补投影矩阵，对所述超对称张量进行修正；利用修正后的超对称张量和预先建立的最优化模型，进行光纤入侵混合信号分离。2.如权利要求1所述的光纤入侵混合信号分离方法，其特征在于，根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应的初始特征向量，包括：对所述光纤入侵混合信号进行外积运算，得到超对称张量；对所述超对称张量进行特征提取，得到对应的初始特征向量。3.如权利要求1所述的光纤入侵混合信号分离方法，其特征在于，根据所述初始特征向量，确定正交补投影矩阵，包括：对所述初始特征向量进行克罗内克积运算，得到新的特征向量；根据新的特征向量，确定正交补投影矩阵。4.如权利要求1所述的光纤入侵混合信号分离方法，其特征在于，根据所述正交补投影矩阵，对所述超对称张量进行修正，包括：根据所述超对称张量，得到对应的一维向量；根据所述正交补投影矩阵和一维向量，对所述超对称张量进行修正。5.一种光纤入侵混合信号分离装置，其特征在于，包括：混合信号获得模块，用于获得光纤入侵混合信号；特征向量确定模块，用于根据所述光纤入侵混合信号，确定超对称张量和对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：田青，
申请(专利权)人：魏运，
类型：发明
国别省市：